Synthesis and stability of Pd@CeO2 core-shell catalyst films in solid oxide fuel cell anodes

ACS Catalysis

Volumn 3, Issue 8, 2013, Pages 1801-1809

  Adijanto, Lawrence ^a   Sampath, Anirudh ^a   Yu, Anthony S ^a   Cargnello, Matteo ^b   Fornasiero, Paolo ^c   Gorte, Raymond J ^a   Vohs, John M ^a  

^a UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF PENNSYLVANIA   (United States)

^c UNIVERSITY OF TRIESTE   (Italy)

Author keywords

catalyst; cerium dioxide; core shell nanostructures; palladium; solid oxide fuel cells

Indexed keywords

CERIUM DIOXIDES; CORE-SHELL CATALYSTS; CORE-SHELL NANOSTRUCTURES; ELECTROCHEMICAL PERFORMANCE; LONG TERM STABILITY; PD NANO PARTICLE; SOLID OXIDE FUEL CELL ANODES; SUBMONOLAYER FILMS;

ANODES; CATALYSTS; CERAMIC MATERIALS; METALS; NANOCOMPOSITE FILMS; NANOCOMPOSITES; PALLADIUM;

SOLID OXIDE FUEL CELLS (SOFC);

EID: 84881308629     PISSN: 21555435     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/cs4004112     Document Type: Article

References (70)

1. Toebes, M. L.; Bitter, J. H.; van Dillen, A. J.; de Jong, K. P. Catal. Today 2002, 76, 33-42
2. Kim, H.; Lu, C.; Worrell, W. L.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. J. Electrochem. Soc. 2002, 149, A247-A250
3. Tao, S. W.; Irvine, J. T. S. Chem. Rec. 2004, 4, 83-95
4. Matsuzaki, Y.; Yasuda, I. Solid State Ionics 2000, 132, 261-269
5. Yokokawa, H.; Tu, H. Y.; Iwanschitz, B.; Mai, A. J. Power Sources 2008, 182, 400-412
6. Singhal, S. C. Solid State Ionics 2000, 135, 305-313
7. Steele, B. C. H.; Heinzel, A. Nature 2001, 414, 345-352
8. Iwanschitz, B.; Holzer, L.; Mai, A.; Schutze, M. Solid State Ionics 2012, 211, 69-73
9. Ettler, M.; Timmermann, H.; Malzbender, J.; Weber, A.; Menzler, N. H. J. Power Sources 2010, 195, 5452-5467
10. Vincent, A.; Luo, J. L.; Chuang, K. T.; Sanger, A. R. J. Power Sources 2010, 195, 769-774
11. Zhu, X. B.; Lu, Z.; Wei, B.; Liu, M. L.; Huang, X. Q.; Su, W. H. Electrochim. Acta 2010, 55, 3932-3938
12. Bierschenk, D. M.; Potter-Nelson, E.; Hoel, C.; Liao, Y. G.; Marks, L.; Poeppelmeier, K. R.; Barnett, S. A. J. Power Sources 2011, 196, 3089-3094
13. Liu, J.; Madsen, B. D.; Ji, Z. Q.; Barnett, S. A. Electrochem. Solid St. 2002, 5, A122-A124
14. Neagu, D.; Irvine, J. T. S. Chem. Mater. 2010, 22, 5042-5053
15. Antoni, L. Mater. Sci. Forum 2004, 461-464, 1073-1089.
16. Arrive, C.; Delahaye, T.; Joubert, O.; Gauthier, G. J. Power Sources 2013, 223, 341-348
17. Atkinson, A.; Barnett, S.; Gorte, R. J.; Irvine, J. T. S.; McEvoy, A. J.; Mogensen, M.; Singhal, S. C.; Vohs, J. Nat. Mater. 2004, 3, 17-27
18. Dong, X. H.; Ma, S. G.; Huang, K.; Chen, F. L. Int. J. Hydrogen Energy 2012, 37, 10866-10873
19. Kim, G.; Corre, G.; Irvine, J. T. S.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. Electrochem. Solid-State Lett. 2008, 11, B16-B19
20. Kobsiriphat, W.; Madsen, B. D.; Wang, Y.; Marks, L. D.; Barnett, S. A. Solid State Ionics 2009, 180, 257-264
21. Adijanto, L.; Kungas, R.; Park, J.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. Int. J. Hydrogen. Energy 2011, 36, 15722-15730
22. Adijanto, L.; Padmanabhan, V. B.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. J. Electrochem. Soc. 2012, 159, F751-F756
23. Lee, S.; Kim, G.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. J. Electrochem. Soc. 2008, 155, B1179-B1183
24. Adijanto, L.; Padmanabhan, V. B.; Holmes, K. J.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. J. Solid State Chem. 2012, 190, 12-17
25. Adijanto, L.; Padmanabhan, V. B.; Kungas, R.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. J. Mater. Chem. 2012, 22, 11396-11402
26. Ge, X. M.; Chan, S. H.; Liu, Q. L.; Sun, Q. Adv. Energy Mater. 2012, 2, 1156-1181
27. Smith, B. H.; Gross, M. D. Electrochem. Solid-State Lett. 2011, 14, B1-B5
28. Marrero-Lopez, D.; Pena-Martinez, J.; Ruiz-Morales, J. C.; Perez-Coll, D.; Aranda, M. A. G.; Nunez, P. Mater. Res. Bull. 2008, 43, 2441-2450
29. Babaei, A.; Zhang, L.; Tan, S. L.; Jiang, S. P. Solid State Ionics 2010, 181, 1221-1228
30. Cowin, P. I.; Petit, C. T. G.; Lan, R.; Irvine, J. T. S.; Tao, S. W. Adv. Energy Mater. 2011, 1, 314-332
31. Kim, G.; Lee, S.; Shin, J. Y.; Corre, G.; Irvine, J. T. S.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. Electrochem. Solid-State Lett. 2009, 12, B48-B52
32. Gorte, R. J.; Park, S.; Vohs, J. M.; Wang, C. H. Adv. Mater. 2000, 12, 1465-1469
33. Kim, J. S.; Nair, V. V.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. Scr. Mater. 2011, 65, 90-95
34. Bierschenk, D. M.; Potter-Nelson, E.; Hoel, C.; Liao, Y. G.; Marks, L.; Poeppelmeier, K. R.; Barnett, S. A. J. Power Sources 2011, 196, 3089-3094
35. Bi, Z. H.; Zhu, J. H. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, B605-B613
36. Gross, M. D.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, B694-B699
37. Xiao, G. L.; Jin, C.; Liu, Q.; Heyden, A.; Chen, F. L. J. Power Sources 2012, 201, 43-48
38. Wang, Y.; Madsen, B. D.; Kobsiriphat, W.; Barnett, S. A.; Marks, L. D. Microsc. Microanal. 2007, 13, 100-101
39. Madsen, B. D.; Kobsiriphat, W.; Wang, Y.; Marks, L. D.; Barnett, S. A. J. Power Sources 2007, 166, 64-67
40. Fu, Q. X.; Tietz, F.; Sebold, D.; Tao, S. W.; Irvine, J. T. S. J. Power Sources 2007, 171, 663-669
41. Monteiro, N. K.; Noronha, F. B.; da Costa, L. O. O.; Linardi, M.; Fonseca, F. C. Int. J. Hydrogen Energy 2012, 37, 9816-9829
42. An, Y. T.; Choi, B. H.; Ji, M. J.; Lee, K. J.; Hwang, H. J. Solid State Ionics 2012, 207, 64-68
43. Kim, J. S.; Wieder, N. L.; Abraham, A. J.; Cargnello, M.; Fornasiero, P.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. J. Electrochem. Soc. 2011, 158, B596-B600
44. Farrauto, R. J.; Hobson, M. C.; Kennelly, T.; Waterman, E. M. Appl. Catal., A 1992, 81, 227-237
45. Wang, X.; Gorte, R. J.; Wagner, J. P. J. Catal. 2002, 212, 225-230
46. Ruettinger, W.; Liu, X. S.; Farrauto, R. J. Appl. Catal., B 2006, 65, 135-141
47. Spencer, M. S.; Twigg, M. V. Annu. Rev. Mater. Res. 2005, 35, 427-464
48. Lee, J. H.; Trimm, D. L. Fuel Process. Technol. 1995, 42, 339-359
49. Zhang, Z. L.; Tsipouriari, V. A.; Efstathiou, A. M.; Verykios, X. E. J. Catal. 1996, 158, 51-63
50. Nagai, Y.; Hirabayashi, T.; Dohmae, K.; Takagi, N.; Minami, T.; Shinjoh, H.; Matsumoto, S. J. Catal. 2006, 242, 103-109
51. Jacobs, G.; Patterson, P. M.; Zhang, Y. Q.; Das, T.; Li, J. L.; Davis, B. H. Appl. Catal., A 2002, 233, 215-226
52. Nishihata, Y.; Mizuki, J.; Akao, T.; Tanaka, H.; Uenishi, M.; Kimura, M.; Okamoto, T.; Hamada, N. Nature 2002, 418, 164-167
53. Twigg, M. V.; Spencer, M. S. Appl. Catal., A 2001, 212, 161-174
54. Euzen, P.; Le Gal, J. H.; Rebours, B.; Martin, G. Catal. Today 1999, 47, 19-27
55. Cargnello, M.; Jaen, J. J. D.; Garrido, J. C. H.; Bakhmutsky, K.; Montini, T.; Gamez, J. J. C.; Gorte, R. J.; Fornasiero, P. Science 2012, 337, 713-717
56. Yeung, C. M. Y.; Yu, K. M. K.; Fu, Q. J.; Thompsett, D.; Petch, M. I.; Tsang, S. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 18010-18011
57. Wieder, N. L.; Cargnello, M.; Bakhmutsky, K.; Montini, T.; Fornasiero, P.; Gorte, R. J. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 915-919
58. Yoon, K.; Yang, Y.; Lu, P.; Wan, D. H.; Peng, H. C.; Masias, K. S.; Fanson, P. T.; Campbell, C. T.; Xia, Y. N. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 9543-9546
59. Cargnello, M.; Fornasiero, P.; Gorte, R. J. Catal. Lett. 2012, 142, 1043-1048
60. Adijanto, L.; Bennett, D. A.; Chen, C.; Yu, A. S.; Cargnello, M.; Fornasiero, P.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. Nano Lett. 2013, 13, 2252-2257
61. Hauch, A.; Jensen, S. H.; Bilde-Sorensen, J. B.; Mogensen, M. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, A619-A626
62. Lankin, M.; Du, Y. H.; Finnerty, C. J. Fuel Cell Sci. Technol. 2011, 8, 054001
63. Zhang, T. S.; Ma, J.; Chen, Y. Z.; Luo, L. H.; Kong, L. B.; Chan, S. H. Solid State Ionics 2006, 177, 1227-1235
64. Park, S.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. J. Electrochem. Soc. 2001, 148, A443-A447
65. Adijanto, L.; Kungas, R.; Bidrawn, F.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M. J. Power Sources 2011, 196, 5797-5802
66. Cargnello, M.; Montini, T.; Polizzi, S.; Wieder, N. L.; Gorte, R. J.; Graziani, M.; Fornasiero, P. Dalton Trans. 2010, 39, 2122-2127
67. Cargnello, M.; Wieder, N. L.; Montini, T.; Gorte, R. J.; Fornasiero, P. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 1402-1409
68. Bakhmutsky, K.; Wieder, N. L.; Cargnello, M.; Galloway, B.; Fornasiero, P.; Gorte, R. J. ChemSusChem 2012, 5, 140-148
69. Corre, G.; Kim, G.; Cassidy, M.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J.; Irvine, J. T. S. Chem. Mater. 2009, 21, 1077-1084
70. Wang, W. S.; Gross, M. D.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J. J. Electrochem. Soc. 2007, 154, B439-B445